目的：结合国人颈椎的解剖学特点，设计新型的颈椎内固定系统。评价其生物力学稳定性，并进行相关的组织学研究。 方法：针对现有的颈椎前后路内固定在国人应用中存在的问题，设计新型的颈椎前路和颈椎后路内固定系统。研究由三个部分组成：(一)自锁式点接触颈前路内固定系统、锁定型颈椎侧块内固定系统的研制。复习文献取得国人颈椎的解剖学参数，采用单皮质螺钉、点接触原理和螺钉锁定技术设计出颈椎前路内固定系统。侧块螺钉钢板在国外已广泛应用，但其力学特性尚存在缺陷，值得进一步改进。本研究将锁定技术应用于侧块螺钉设计出颈椎后路钉棒内固定系统。(二)新型内固定系统的生物力学研究。以小牛脊柱标本为实验对象进行两个实验：1、新型颈椎内固定系统的生物力学研究。20具小牛颈椎标本随机分成Orion钢板固定组、自研制前路钢板组、锁定型颈椎侧块螺钉固定组以及Cervifix侧块螺钉组四个组。分别进行应变、位移、强度、刚度、破坏性能等测试，结果进行统计学处理。2、螺钉拔出强度试验。将8具标本随机分成四组：前路非锁定螺钉组、前路锁定钢板螺钉组、后路锁定型侧块螺钉组、后路非锁定型侧块螺钉组。对各组进行螺钉的拔出强度测试，结果进行统计学处理。(三)颈椎内固定系统的动物实验研究。随机把动物分成四个组：前路对照组、后路对照组、前路实验组、后路实验组。观察内植物的位置及植骨融合情况。 结果：自锁式点接触颈前路内固定系统形状设计符合国人颈椎解剖特点。生物力学测试显示在屈曲、伸展、左右弯曲、扭转等工况下，前路自锁式钢板组应变、位移、刚度较Orion钢板对照组无显著统计学差异；后路锁定型侧块螺钉固定组上述统计学参数均优于Cervifix颈椎侧块螺钉固定组，但不具有显著统计学差异。不同螺钉的最大拔出力的统计学比较显示，前路锁定螺钉与非锁定螺钉间有显著差异；后路锁定型侧块螺钉与非锁定型侧块螺钉间有显著差异；后路锁定型侧块螺钉与前路锁定型螺钉间也有显著性差异；前、后路非锁定型螺钉之间无显著差异。从拔出试验释放的能量看，锁定螺钉拔出时释放的能量比较大，不容易拔出来。动物实验术后3个月及6个月影像资料显示髂骨植骨同时行内固定则植骨融合顺利，内植物无松动。组织学观察显示单纯髂骨植骨组仅有一例有成骨第二军医大学博士论文骨现象，以编织骨为主，有较多的成纤维细胞和成软骨细胞。内固定组则全部骨融合，光镜下成骨明显，新生骨小梁形态规则。 结论:自锁式点接触颈前路内固定系统具有良好的生物力学性能，且符合国人颈椎解剖要求，固定效果佳。锁定式颈椎侧块内固定系统由于应用了锁定技术而具有较前更优越的生物力学稳定性。